Pengaruh Sistem Aerasi Nanobubble Terkendali untuk Pertumbuhan Biofilm pada Reaktor Moving Bed Biofilm dalam Mendegradasi Amonia Nitrogen Total di Recirculating Aquaculture System

Abstract

Recirculating Aquaculture System (RAS) merupakan sistem tertutup yang meresirkulasi kembali air pada budidaya perikanan. Masalah utama pada sistem ini adalah tingginya amonia nitrogen total atau TAN (Total Ammonia Nitrogen) sehingga dibutuhkan proses penguraian menggunakan salah satu jenis biofilter yaitu Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR). Untuk memenuhi ketersediaan oksigen di dalam sistem maka sistem aerasi nanobubble diaplikasikan ke dalam sistem. Sistem aerasi nanobubble memiliki ukuran bubble yang kecil sehingga transfer oksigen menjadi lebih efisien sehingga pertumbuhan biofilm menjadi lebih optimum dan efisiensi degradasi TAN yang tinggi dapat tercapai. Efektivitas bubble dalam mentransfer oksigen ditandai dengan koefisien transfer volumetrik (k_L a_((T) )) Pengujian efek nanobubble terhadap ketebalan biofilm dilakukan dengan menggunakan RAS skala laboratorium selama 5 minggu. Coarse bubble juga diaplikasikan ke dalam sistem sebagai pembanding. Dari hasil pengujian nilai k_L a_((T) ) tertinggi dicapai oleh aerasi nanobubble yaitu 0,0320 min-1 pada minggu ke 4 pengujian. Hal ini sejalan dengan tercapainya ketebalan maksimum dari aerasi nanobubble yaitu 172,88 µm. Nilai ketebalan yang dihasilkan dari nanobubble lebih tinggi jika dibandingkan dengan aerasi coarse bubble yang mencapai ketebalan maksimum sebesar 119,88 µm. Ketebalan yang lebih tinggi disebabkan oleh koloni yang terbentuk pada media biofilm dengan menggunakan aerasi nanobubble lebih banyak yaitu 293 x 107 CFU jika dibandingkan dengan coarse bubble yaitu 89 x 107 CFU. Hal ini dikuatkan oleh hasil pengukuran SEM+EDX+Mapping yang menunjukan distribusi nutrisi, oksigen, dan bakteri yang lebih merata pada permukaan media biofilm dengan perlakuan aerasi nanobubble, sehingga efisiensi degradasi TAN yang tinggi sebesar 83,33% dapat tercapai dibandingkan dengan coarse bubble yang mencapai efisiensi degradasi TAN sebesar 50%. Selain itu, degradasi TAN dipengaruhi oleh konsentrasi DO dengan rentang 4,5-7 mg/L untuk aerasi nanobubble dan 4,5-7,5 untuk aerasi coarse bubble yang dicapai dengan pengendalian on-off pompa aerasi.

Description

Keywords

RAS, biofilm, nanobubble

Citation

Collections